|
|
||||||
هارددیسک ها انواع مختلفی داشته و با توجه به قابلیت هایشان قیمت های مختلفی دارند.
در این شماره همزمان با بیان نحوه عملکرد هارددیسک ها به توانایی آنها نیز خواهیم پرداخت. برخلاف حافظه RAM، هارددیسک رسانه مکانیکی است که برای ذخیره سازی داده از ساز و کارهای مکانیکی استفاده می کند.
این موضوع برای رایانه ها یک محدودیت بزرگ به حساب می آید زیرا سرعت حافظه و پردازنده را که کاملا به صورت الکترونیک کار می کند محدود می سازد، اینجاست که سرعت انتقال داده هارددیسک ها و الگوریتم های مورد نظر اهمیت بالایی پیدا می کند.
از طرفی دیگر RAM نمی تواند داده را به صورت پایدار در خود ذخیره کند و با قطع شدن برق سیستم، تمامی اطلاعات آن از بین می رود.
رسانه ای که می تواند داده را به صورت پایدار در خود ذخیره کند، هارددیسک است؛ به این ترتیب وجود هارددیسک برای هر رایانه ضروری است.
با داشتن یک هارددیسک با توانایی ذخیره سازی بالا می توان رایانه ای با قابلیت اطمینان بالا داشت. در ادامه ساختار یک هارددیسک معمولی را تشریح می کنیم.
با باز کردن یک هارددیسک، اولین چیزی که به چشم می خورد صفحه هایی مانند آینه است (البته باز کردن هارد توصیه نمی شود، به دلیل حساسیت بالای دیسک ها حتی اثر انگشت هم می تواند به آنها آسیب برساند). این صفحه ها معمولا از شیشه یا سرامیک ساخته می شوند.
در نمونه های جدید از تیتانیوم هم استفاده شده است. تعداد صفحه ها بین یک تا ده صفحه در میان هارد ها متفاوت است که به صورت موازی قرار گرفته اند.
هر صفحه هد خواندن/ نوشتن دارد. داده در نواحی میکروسکوپیک به نام ناحیه مغناطیسی ذخیره می شود. هر ناحیه مغناطیسی مقدار صفر یا یک را در خود نگه می دارد.
داده ها در هارد روی دایره های متحدالمرکز ذخیره می شوند. هر دایره Track نام دارد و Track ها از سکتور ها تشکیل شده و سکتور نیز کوچک ترین واحد ذخیره سازی در هارد است.
هد خواندن/ نوشتن جزء کلیدی هارد است که وظیفه نوشتن اطلاعات روی هارد و خواندن اطلاعات مورد نیاز پردازشگر از آن را دارد.
نحوه عملکرد خواندن/نوشتن به این صورت است که صفحه های دیسک با سرعت بالا می چرخند و هد با سرعت شگفت آوری روی Track ها حرکت می کند و اطلاعات لازم را می خواند یا می نویسد. هد با تغییر قطب مغناطیسی خود باعث نوشتن یک یا صفر روی صفحه می شود.
وقتی رایانه خاموش می شود، هد در یک ناحیه امن قفل می شود تا از خراشاندن دیسک ها جلوگیری شود و به داده ها آسیبی نرسد. تکنیک های مختلفی برای این منظور استفاده می شود.
یکی از پرکاربردترین آنها قفل کردن هد خارج از حوزه دیسک هاست، به صورتی که اگر سرعت چرخش دیسک از حدی کمتر شود هد قفل می شود و اگر سرعت بیشتر از آن حد شود هد از حالت قفل خارج می شود.
دو ویژگی هارددیسک ها که می تواند به عنوان معیار های مقایسه هارد ها از آن بهره جست، نرخ تبادل اطلاعات (بایت در ثانیه) بوده که هارد می تواند در اختیار RAM و CPU قرار دهد و سرعت جستجو (زمان بین درخواست یک فایل توسط CPU از هارد تا تحویل اولین بایت) است که هر دو مورد به سرعت چرخش دیسک و عملکرد سریع هد خواندن/ نوشتن و البته به منطق ذخیره سازی و الگوریتم های بازیابی بستگی دارد.
هارد دارای مدارهای کنترل کننده ترافیک نیز هست که صحت ورود و خروج اندازه های بزرگ داده را روی دیسک ها تضمین می کند.
این مدار که در قسمت زیرین هاردها قرار دارد با استفاده از یک پردازشگر به تشخیص و پاکسازی منطقه کار داده ها روی حافظه می پردازد.
بیشتر هارددیسک های امروزی از فناوری نظارت، آنالیز و گزارش دهی (S.M.R.A.T) استفاده می کنند که کمک می کند خرابی های قریب الوقوع دیسک پیش بینی شود تا کاربر بتواند اعمال پیشگیرانه انجام دهد.
پس از بررسی داخلی هارد، نوبت به معرفی انواع آن می رسد. تنوع زیادی در هارد ها نمی توان دید، دسته بندی اصلی که می توان در این ارتباط انجام داد براساس اندازه و مورد استفاده و نوع اتصالات آنهاست که به صورت زیر است:
هارد رایانه های دسکتاپ به اندازه ۳.۵ اینچ، رابط IDE و SATA
هارد لپ تاپ ها به اندازه ۲.۵ اینچ، رابط IDE، SATA و SCSI
هارد سرورها به اندازه ۳.۵ اینچ، رابط SATA و SCSI
هر رابط ویژگی های خاص خود را دارد؛ برای مثال رابط SATA سرعت انتقال داده بیشتر از IDE و کمتر از SCSI دارد و نسبتا کم هزینه تر است.
از SCSI بیشتر در سرور ها استفاده می شود و برای ذخیره سازی داده های بسیار بزرگ کاربرد دارد. این نوع از سرعت بیشتری نیز بهره می برد، ولی هزینه بالاتری دارد.
آخرین مقالات آفتاب